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中国四个牛品种VISFATIN、RBP4基因多态性及其与生长性状的关联分析

作　者: 王谋
导　师: 陈宏
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 动物遗传育种与繁殖
关键词: 牛 Visfatin基因 RBP4基因 多态性 生长性状
分类号: S823
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本研究采用PCR-SSCP、PCR-RFLP和DNA测序等技术,检测了秦川牛、南阳牛、郏县红牛和中国荷斯坦牛4个品种共818个个体的内脏脂肪素（Visfatin）和视黄醇结合蛋白4（RBP4）基因9个基因座的遗传变异,分析了其遗传结构和遗传多样性。同时利用SPSS（16.0）软件,运用最小二乘拟合线性模型等方法对秦川牛、南阳牛和郏县红牛3个黄牛品种在上述基因座中的多态性与生长性状进行了关联分析,分析了这些基因多态性对黄牛生长发育的遗传效应,以期发现对我国部分牛品种重要经济性状具有显著效应的遗传标记,为高效选育提供遗传学依据。本试验研究获得了以下结果:1. 4个牛品种Visfatin基因多态性分析本试验共检测了Visfatin基因7个基因座（V1～V7）,包含外显子2、4、5、6、8、9和外显子11以及部分内含子。在所研究的7个基因座中,仅V2和V4基因座发现多态性。在秦川牛、南阳牛和郏县红牛中,V2基因座首次在内含子4区域发现长度为35 bp插入突变现象（NW001494891:g14438-14439 Ins ACT GGA ATT CTA GTT TAA AAA TTG CTA CTA ATG AA）,但在中国荷斯坦牛中未发生相关突变。在这4个牛品种中,V4基因座首次在内含子5区域发现长度为6 bp缺失突变现象（NW001494891:g19768-19773 Del TAA AAA）。同时,该6 bp缺失突变导致了1个DraI内切酶酶切位点的缺失。卡方检验显示:在V2和V4基因座,4个品种均处于Hardy-Weinberg平衡状态。在V2和V4基因座中,秦川牛、南阳牛、郏县红牛和中国荷斯坦牛4个品种的群体遗传多态指数Ne/PIC/He分别为: 1.60/0.30/0.37 , 1.99/0.37/0.50 , 1.90/0.36/0.47 ,1.00/0.00/0.00;1.12/0.10/0.11,1.16/0.13/0.14,1.08/0.07/0.07,1.02/0.02/0.02。基因型分布的卡方独立性检验显示:在V2基因座中除郏县红牛与南阳牛之间差异不显著外,其余品种间均差异极显著（P<0.01）;在V4基因座中除秦川牛与南阳牛、郏县红牛之间差异不显著外,其余品种间均差异显著或极显著（P<0.05或P<0.01）。结果说明,V2基因座在这3个黄牛品种中（秦川牛、南阳牛和郏县红牛）多态信息含量较丰富,选择潜力较大;V4基因座在这4个品种中多态信息含量较贫乏,选择潜力较小。2. Visfatin基因多态性与秦川牛、南阳牛和郏县红牛生长性状的关联分析在牛Visfatin基因V2基因座中检测出WW、WI、II型3种基因型,其中WW型为野生型。在秦川牛的体重、体高、坐骨端宽、胸围方面,在南阳牛的初生重、18月龄体重和日增重方面,在郏县红牛的体高、坐骨端宽和管围方面,WW型均极显著大于II型（P<0.01）。在V4基因座中检测出WW、WD型2种基因型,其中WW型为野生型。在郏县红牛中该基因座不同基因型与其生长性状无显著性影响;在秦川牛的体重和胸围方面以及在南阳牛的初生重、6月龄和12月龄的体重和平均日增重方面,WW型均极显著大于WD型（P<0.01）。结果说明,V2基因座不同基因型与秦川牛、南阳牛和郏县红牛品种体尺和体重存在相关,V4基因座不同基因型与秦川牛和南阳牛品种的体尺和体重存在相关。3. 4个牛品种RBP4基因多态性分析本试验共检测RBP4基因2个基因座（R1和R2）,包含外显子2和3以及部分内含子。在这2个位点上,秦川牛、南阳牛和郏县红牛中均表现多态,而中国荷斯坦牛中均表现为1种带型。首次在R1基因座内含子2区域发现1处SNP位点（NC007327:g443C>T）,该处突变导致1个Hin6I内切酶酶切位点的缺失;在R2基因座上内含子2区域发现4 bp缺失突变,外显子3区域发现1处SNP位点（NC007327:g3486-3489 Del TCTG;g3571C>G/T）,其中3571C>G/T分别导致RBP4蛋白第3外显子中第15位氨基酸由Pro突变为Arg/Leu,且研究发现这2处突变完全连锁。卡方检验显示:在R1和R2基因座中,4个品种均处于Hardy-Weinberg平衡状态。在R1和R2基因座中,秦川牛、南阳牛、郏县红牛和中国荷斯坦牛的群体遗传多态指数Ne/PIC/He分别为1.63/0.31/0.39,1.87/0.35/0.46,1.90/0.36/0.47,1.00/0.00/0.00;1.51/0.28/0.34,1.66/0.32/0.40,1.52/0.28/0.34,1.00/0.00/0.00。基因型分布的卡方独立性检验显示:在R1基因座中4个牛品种间均差异极显著（P<0.01）;在R2基因座中,除郏县红牛与秦川牛和南阳牛之间差异不显著外,其余品种间均差异极显著（P<0.01）。结果说明,R1和R2基因座在3个黄牛品种中（秦川牛、南阳牛和郏县红牛）多态信息含量较丰富,选择潜力较大。4. RBP4基因多态性与秦川牛、南阳牛和郏县红牛生长性状的关联分析在RBP4基因R1基因座中检测出CC、CT、TT型3种基因型,其中CC型为野生型。在秦川牛的体重、腰角宽、胸围和坐骨端宽方面,TT型均显著大于CC型（P<0.05）。在南阳牛的18月龄坐骨端宽方面,CT型显著大于CC型（P<0.05）;在24月龄体斜长方面,TT型显著大于CT型（P<0.05）。在郏县红牛的体高方面,TT型显著大于CC型（P<0.05）。在R2基因座中检测出CC、CG、CT、GG和GT型5种基因型,其中CC型为野生型。在秦川牛的体重、体高、十字部高和胸围方面,CC型均显著或极显著大于GT和GG型（P<0.05或P<0.01）;在南阳牛的初生重以及6月龄、12月龄、18月龄、24月龄的平均日增重方面,CC型均显著或极显著大于CT和GT型（P<0.05或P<0.01）;在郏县红牛的体高、十字部高方面,CC型均显著或极显著大于CT和GT型（P<0.05或P<0.01）。结果说明,R1和R2基因座不同基因型均与秦川牛、南阳牛和郏县红牛品种的体尺和体重存在相关性。

全文目录


摘要  5-8
ABSTRACT  8-15
第一章 文献综述  15-31
  1.1 肉牛培育概况  15-17
    1.1.1 肉牛业的发展现状  15
    1.1.2 国内外肉牛品种培育概况  15-17
  1.2 候选基因的研究进展  17-21
    1.2.1 内脏脂肪素（Visfatin）基因研究进展  17-19
    1.2.2 视黄醇结合蛋白4（RBP4）基因研究进展  19-21
  1.3 分子标记在家畜育种中的应用  21-24
    1.3.1 分子标记图谱的构建  21-22
    1.3.2 群体遗传变异与遗传距离及杂种优势预测研究  22-23
    1.3.3 标记辅助选择与标记辅助渗入  23
    1.3.4 DNA 分子标记与动物的起源进化研究  23-24
  1.4 主要的分子标记介绍  24-29
    1.4.1 分子标记研究概况  24
    1.4.2 分子标记的发展  24-26
    1.4.3 单核苷酸多态性的优势  26-29
  1.5 本研究的目的和意义  29-31
第二章 材料与方法  31-43
  2.1 试验材料  31-34
    2.1.1 试验动物样本来源  31
    2.1.2 生长性状资料  31
    2.1.3 试验主要试剂  31-32
    2.1.4 仪器设备  32-33
    2.1.5 主要试剂和溶液的配制  33-34
  2.2 试验方法  34-40
    2.2.1 血样的采集  34
    2.2.2 基因组DNA 的提取  34-35
    2.2.3 PCR 反应所用引物的设计  35
    2.2.4 DNA 质量的检测、纯化及浓度计算  35-38
    2.2.5 扩增产物的PCR-SSCP 分析  38-39
    2.2.6 扩增产物的PCR-RFLP 分析  39
    2.2.7 图像分析  39
    2.2.8 测序分析  39-40
  2.3 资料的统计与分析  40-43
    2.3.1 基因频率和基因型频率的计算  40
    2.3.2 群体平衡性检验  40-41
    2.3.3 基因座遗传纯合度（Ho）、杂合度（He）和有效等位基因数（Ne）  41
    2.3.4 多态信息含量（polymorphism information content，PIC）  41
    2.3.5 相关分析统计模型  41-43
第三章 候选基因遗传变异检测  43-51
  3.1 牛基因组DNA 样品的检测  43
  3.2 Visfatin 基因SNP 检测  43-47
    3.2.1 Visfatin 基因PCR 扩增产物检测  43-44
    3.2.2 Visfatin 基因PCR-SSCP 检测结果  44-46
    3.2.3 Visfatin 基因PCR-RFLP 检测结果  46
    3.2.4 Visfatin 基因PCR 产物测序结果  46-47
  3.3 RBP4 基因SNP 检测  47-51
    3.3.1 RBP4 基因PCR 扩增产物检测  47-48
    3.3.2 RBP4 基因PCR-SSCP 检测结果  48
    3.3.3 RBP4 基因PCR-RFLP 检测结果  48-49
    3.3.4 RBP4 基因PCR 产物测序结果  49-51
第四章 候选基因多态基因座的群体遗传学分析  51-56
  4.1 Visfatin 基因群体遗传结构分析  51-53
    4.1.1 V2 基因座  51-52
    4.1.2 V4 基因座  52-53
  4.2 RBP4 基因群体遗传结构分析  53-56
    4.2.1 R1 基因座  53-54
    4.2.2 R2 基因座  54-56
第五章 候选基因多态性与秦川牛、南阳牛和郏县红牛生长性状关联分析  56-69
  5.1 Visfatin 基因多态性与牛生长性状的关联分析  56-62
    5.1.1 Visfatin 基因V2 基因座与牛生长性状的关联分析  56-59
    5.1.2 Visfatin 基因V4 基因座与牛生长性状的关联分析  59-62
  5.2 RBP4 基因多态性与牛生长性状的关联分析  62-69
    5.2.1 RBP4 基因R1 基因座与牛生长性状的关联分析  62-65
    5.2.2 RBP4 基因R2 基因座与牛生长性状的关联分析  65-69
第六章 讨论与结论  69-78
  6.1 讨论  69-75
    6.1.1 Visfatin 基因分析  70-72
    6.1.2 RBP4 基因分析  72-75
  6.2 结论  75-77
  6.3 本研究创新点  77-78
参考文献  78-83
致谢  83-84
作者简介  84

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中图分类: > 农业科学 > 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂 > 家畜 > 牛
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